Impacts of high-fat diet and genotype on blood-brain barrier and synaptic integrity in mouse cerebral cortex: An exploration of PERK pathway

Kanda dolaşan kolesterol ve trigliseritin artışı hiperlipidemiye neden olur. Yüksek yağlı diyetin yol açtığı hiperlipidemi endoplazmik retikulum (ER) stresine, kan-beyin bariyerinin ve sinaptik bütünlüğünün bozulmasına sebep olarak bilişsel bozulmalar görülür. Protein kinaz R benzeri endoplazmik retikulum kinaz (PERK) yolağı, ER stresi ile aktive edilen katlanmamış protein yanıtı kollarından biridir. PERK apoptotik proteinlerinin translasyonuna yol açarken global protein translasyonunu engeller. Apoptotik özelliklerinden dolayı PERK yolağının nörodejenerasyona neden olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada hiperlipideminin etkilerini incelemek için yüksek yağlı diyetle beslenen Apoe-/- fare modeli kullanıldı. Farelerde apolipoprotein E'nin (ApoE) devre dışı bırakılması fareleri yüksek yağlı diyetin neden olduğu hiperlipidemiye yatkın hale getirir. Bu hayvanların serebral korteksinde ER stres, kan-beyin bariyeri ve sinaptik bütünlük belirteçleri protein ve mRNA düzeylerinde kontrol edildi. PERK yolağı belirteçlerinden fosforile olmuş ökaryotik inisiyasyon faktörü 2 dışında herhangi bir belirteçte belirgin bir değişiklik gözlenmedi. Ayrıca, yüksek yağlı diyetle beslenen Apoe-/- farelerinde kan-beyin bariyeri belirteci claudin-5 düzeylerinde önemli bir artış olduğu gözlemlendi. Sinaptik bütünlükte bir değişiklik gözlemlenmedi. Çalışmanın ikinci kısmında, yüksek yağlı diyetle beslenen Apoe-/- farelerin serebral korteksinde PERK yolağı inhibisyonunun etkileri entegre stres tepkisi inhibitörü ve GSK2606414 ile kontrol edildi. Hayvanlar inhibitör enjekte edildiğinde belirgin bir değişiklik gözlemlenmedi. Sonuç olarak bu çalışma, Apoe-/- farelerin serebral korteksinde yüksek yağlı diyet kaynaklı hiperlipideminin ER stresi, kan-beyin bariyeri ve sinaptik bütünlük üzerindeki etkilerini araştırdı. Serebral korteks bölgesinde PERK yolağına bağlı ER stresi ve sinaptik bütünlükte değişiklik gözlemlenmezken, kan-beyin bariyeri bütünlüğü etkilenmiştir. Ayrıca PERK yolağı inhibisyonunun etkileri de araştırılmıştır. Serebral korteks bölgesinde herhangi bir inhibisyon etkisi gözlemlenmemiştir.